- •Раздел 1. Механические колебания
- •Тема 1. Гармонические колебания.
- •Тема 2. Затухающие колебания
- •Тема 3. Вынужденные колебания. Резонанс
- •Тема 4. Сложные колебания
- •Раздел 2. Упругие волны.
- •Тема 1. Интерференция
- •Тема 2. Отражение. Рефракция.
- •Тема 3. Дифракция
- •Тема 4. Звуковые волны
- •Тема 5. Ультразвук
- •Тема 6. Инфразвук
- •Раздел 3. Электромагнитные волны
- •Тема 1. Радиоволны
- •Тема 2. Инфракрасное излучение
- •Тема 3. Видимое излучение
- •Тема 4. Ультрафиолетовое излучение
- •Тема 5. Рентгеновское излучение
Тема 6. Инфразвук
Инфразвук (от лат. infra — ниже, под) — упругие волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16—25 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десяток секунд. Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, поэтому инфразвук подчиняется тем же закономерностям, и для его описания используется такой же математический аппарат, как и для обычного слышимого звука (кроме понятий, связанных с уровнем звука). Инфразвук слабо поглощается средой, поэтому может распространяться на значительные расстояния от источника. Из-за очень большой длины волны ярко выражена дифракция.
Естественные источники. Возникает при землетрясениях, во время бурь и ураганов, цунами. При помощи достаточно сильных инфразвуков (более 60 дБ) общаются между собой киты.
Техногенные источники. К основным техногенным источникам инфразвука относится мощное оборудование — станки, котельные, транспорт, подводные и подземные взрывы. Кроме того, инфразвук излучают ветряные электростанции и, в некоторых случаях, вентиляционные шахты.
Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Инфразвук может служить предвестником бурь, ураганов, цунами. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды.
Органы человека, как и любое физическое тело, имеют собственную резонансную частоту. Под воздействием звука с этой частотой они могут испытывать внутреннее изменение структуры, вплоть до потери собственной работоспособности. Предполагается, что на этом принципе может быть создано инфразвуковое оружие. Также при совпадении воздействующего звука с ритмами мозга, такими как α- ритм, β-ритм, γ- ритм, δ- ритм, θ- ритм, κ- ритм, μ- ритм, σ- ритм и др., может возникнуть нарушение активности церебральных механизмов мозга. Все случаи контакта человека с инфразвуком можно поделить на две большие группы: контакты в пространстве, не ограниченном жесткими стенками, и контакты в помещениях, то есть в пространстве, ограниченном жесткими стенками. Таким образом, с точки зрения акустики, это контакты с бегущей волной (в первом случае) и контакты в полости резонатора (во втором случае).
Дополнение.
Звуки человеческого голоса по высоте делят на несколько диапазонов:
бас – 80–350 Гц,
баритон – 110–149 Гц,
тенор – 130–520 Гц,
дискант – 260–1000 Гц,
сопрано – 260–1050 Гц,
колоратурное сопрано – до 1400 Гц.
ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН ЗВУКОВ, ВОСПРИНИМАЕМЫХ ЖИВОТНЫМИ
Бабочка 8 000 - 160 000 Гц
Дельфин 40 - 200 000 Гц
Кошка 5 - 100 000 Гц
Кузнечик 50 - 50 000 Гц
Летучая мышь 2 000 - 150 000 Гц
Медведь 300 - 70 000 Гц
Попугай 300 - 15 000 Гц
Собака 10 - 50 000 Гц
Человек 16 - 20 000 Гц